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2010-12-14 21:10 |
光學(xué)遙感的原理及其運用
光學(xué)遙感是從地表上空利用傳感器搜集和記錄地球環(huán)境中的物體和現(xiàn)象的有關(guān)信息,并且處理成為形、像、譜、色的技術(shù)。 \bA'Furp poFjhq
/#( 光學(xué)遙感的原理 tUF]f6 J3S+| x h~ 各種地物(例如某種土壤、巖石和作物)都具有不同的原子和分子結(jié)構(gòu),它們吸收、反射光的能力也不一樣,也就是說,它們對不同的光譜波長具有各不相同的吸收率和反射率。此外,高于絕對溫度零度的物體自身要輻射,它的發(fā)射率與波長的關(guān)系也各不相同。由此,而感知成形、像、譜、色。把遙感所獲得的地物光譜信息與已知地物的光譜數(shù)據(jù)比較,就可預(yù)測地物的種類和群體地物的組合。附圖[光學(xué)遙感的工作波段和大氣透射的特性曲線 (wF$"c3'{ mf[79:90^ 給出光學(xué)遙感的工作波段和大氣透射的特征曲線。 ~EkGG
. uOqDJM'RM 根據(jù)上述原理可把遙感的工作方式分為兩類:接收自然輻射能的被動方式和接收人造輻射能的主動方式。目前,被動方式主要包括研究地物對太陽輻射的反射情況和地物自發(fā)輻射的情況;主動方式主要利用激光或雷達發(fā)射的微波照射地物,研究反射回來的輻射能的強度和波長分布。遙感獲得的信息常受到各種因素(如大氣中的成分、地物表面不規(guī)則形狀、熔凝程度、濕度)的影響,因此常帶有宏觀特點。 k#NMD4(%O XXmu|h 遙感技術(shù)遙感的歷史可追溯到19世紀(jì),例如1858年在巴黎上空,利用氣球拍攝了第一張空中照片。1909年又在飛機上拍攝了空中照片。第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展了紅外與彩色紅外偵察照相和多波段黑白照相。1957年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星,開始了利用衛(wèi)星觀測地球的時代。與此同時,發(fā)展了多種的遙感器,從而大幅度地提高了分辨地物的能力(包括地物的性質(zhì)和大。。下面著重介紹幾種主要的遙感技術(shù)。 V*uu:
g@f/OsR76 照相 [m[~A|S @@mW+16 照相是最常用的遙感手段,也是遙感初期所使用的主要手段。最初使用黑白膠片,以后發(fā)展到使用彩色膠片和彩色紅外膠片。遙感照相和測量照相在采用膠片和膠片顯影處理上有所不同,前者用低(反差系數(shù))值,后者用高值;前者是為了獲得層次豐富的影像,后者是為了獲得對比顯明的影像。由于拍攝環(huán)境、攝影平臺運動或其他因素引起的誤差,遙感照相除了作幾何修正之外,還要作輻射修正,才能對校正過的照片進行判讀和測量。 rB|:r\Z(jG ~cj:AIF 多光譜照相 Z@O
e}\.$ B_jI!i{N%o 是指在幾個或十幾個窄的光譜波段內(nèi)同時拍攝同一地區(qū)的地物,因此可獲得不同波段的一組黑白照片。對不同波段的照片進行組合處理,如光學(xué)彩色合成、電視與計算機的彩色合成與密度的彩色分割,用顏色突出信息,使得科技工作者更易判讀和解譯圖像,從而獲得所需要調(diào)查的地物與現(xiàn)象。顏色可以與地物相同,即真色;也可以與地物不同,即假色。例如針葉樹和闊葉樹在可見波段都是綠色的,但在紅外波段反射率卻不相同,兩個波段的同影物照片進行彩色合成或紅外波段的同幅照片的密度分割,就可以得到截然不同的兩種顏色,將針、闊葉樹分辨出來。 vbh#[,lh qA/3uA!z 多光譜掃描成像 r74w[6( pFRnPOv 多光譜掃描系統(tǒng)的研制成功是遙感技術(shù)的一大進展,它利用分光和光電技術(shù)同時記錄和發(fā)送某一被掃描點上的數(shù)個以至數(shù)十個波段的光譜反射能的信息(像元),并將同一波段的諸掃描像元構(gòu)成一幀掃描像,因此獲得多個光譜波段的掃描像。 TsW6
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